Research of the microstructure glass–metal boundary obtained under influence by ultrashort pulse lasers

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The article research the microstructure of the welded layer obtained by exposure to an ultrashort laser pulse on a glass-metal joint. The study of the weld made it possible to identify the effect of thermal diffusion of the chemical elements of glass and metal into the joint zone in a ratio of 50 : 50% of each material. The size of the transition layer of the welded joint between glass and metal was 2–3 microns. The results of the work also show that when combining chromium-nickel stainless steel with borosilicate glass, bonds of the Fe–O–Si type are formed, and the connection of a 6000 series aluminum alloy with borosilicate glass leads to the formation of aluminum oxides Al2O3.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

M. Murzakov

LLC “IRE-POLUS” LTD

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: clericfull@gmail.com
Ресей, Fryazino, Moscow Region

N. Evtikhiev

LLC “IRE-POLUS” LTD; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: clericfull@gmail.com
Ресей, Fryazino, Moscow Region; Moscow

D. Myasnikov

LLC “IRE-POLUS” LTD

Email: clericfull@gmail.com
Ресей, Fryazino, Moscow Region

N. Grezev

LLC “IRE-POLUS” LTD

Email: clericfull@gmail.com
Ресей, Fryazino, Moscow Region

D. Antipov

LLC “IRE-POLUS” LTD; Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: clericfull@gmail.com
Ресей, Fryazino, Moscow Region; Moscow

D. Kataev

LLC “IRE-POLUS” LTD

Email: clericfull@gmail.com
Ресей, Fryazino, Moscow Region

Е. Shevelkina

LLC “IRE-POLUS” LTD

Email: clericfull@gmail.com
Ресей, Fryazino, Moscow Region

Әдебиет тізімі

  1. Zhang J., Chen S., Lu H., et al. The effect of gap on the quality of glass-to-glass welding using a picosecond laser. Optics and Lasers in Engineering. 2020. V. 134.
  2. Yi R., Chen C., Li Y., et al. The bonding between glass and metal // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2020. https://doi.org/10.1007/s00170-020-06018-x
  3. Utsumi A., Ooie T., Yano T., et al. Direct bonding of glass and metal using short pulsed laser. JLMN-Journal of Laser Micro/Nanoengineering. 2007. V. 2. No. 2.
  4. Matsuyoshi S., Mizuguchi Y., Muratsugu A., et al. Welding of glass and copper with a rough surface using femtosecond fiber laser pulses // J. Laser Micro Nanoeng. 2018. V. 13. No. 1. https://doi.org/10.2961/jlmn.2018.01.0005
  5. Lipat’eva T.O., Fedotov S.S., Lipat’ev A.S., Lotarev S.V., Shakhgil’dyan G.Yu., Ryabov K.V., Sigaev V.N. Precision Laser Welding of Silica Glass with Iron-Nickel Alloy // Glass and Ceramics. 2021. № 11.
  6. Carter R.M., Chen J., Shephard J.D., Thomson R.R., Hand D.P. Picosecond laser welding of similar and dissimilar materials // Applied Optics. 2014. V. 53. No. 19.
  7. Ciuca O.P., Carter R.M., Prangnell P.B., Hand D.P. Characterisation of weld zone reactions in dissimilar glass-to-aluminium pulsed picosecond laser welds // Materials Characterization. 2016. V. 120.
  8. Carter R.M., Troughton M., Chen J., Elder I., Thomson R.R., D. Esser M.J., Lamb R.A., Hand D.P. Towards industrial ultrafast laser microwelding: SiO2 and BK7 to aluminum alloy // Appl. Opt. 2017. V. 56.
  9. Ozeki Y., Inoue T., Tamaki T., Yamaguchi H., Onda S., Watanabe W., Sano T., Nishiuchi S., Hirose A., Itoh K. Direct welding between copper and glass substrates with femtosecond laser pulses // Appl. Phys. Express. 2008. V. 1.
  10. Liu W., Köster U. Microstructures and properties of interpenetrating alumina/aluminium composites made by reaction of SiO2 glass preforms with molten aluminium // Mater. Sci. Eng. A. 1996. 210. 1–7. http://dx.doi.org/10.1016/0921-5093 (95)10078-4
  11. Jackson R.W. III. The Effect of Reaction and Infiltration on the Degradation of Refractory Ceramics by Molten Metals. PhD thesis. University of Pittsburgh, 2010.
  12. Guilemany J.M., Nutting J., Dougan M.J. A transmission electronmicroscopy study of the microstructures present in alumina coatings produced by plasma spraying // J. Therm. Spray Technol. 1997. V. 6. P. 425–429. http://dx.doi.org/10.1007/s11666-997-0025-5
  13. Kumar B., Thareja R.K. Synthesis of aluminum oxide nanoparticles using laser ablation in liquid // Phys. Status Solidi C. 2010. V. 7. P. 1409–1412. http://dx.doi.org/10.1002/pssc.200983356

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Sketches of samples indicating the sizes and places for research: a – top view of the sample, b – view from the end.

Жүктеу (91KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Image of the welding surface with an overlay of an EDS map of the distribution of elements.

Жүктеу (457KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Scanning profile of the elemental composition of the aluminum–glass weld and a graph of changes in the concentration of chemical elements.

Жүктеу (567KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Image of the welding surface of the stainless steel – glass sample in contrast of BSE electrons with a field of view width of 20 microns, image of the welding surface with an overlay of the EDS map of the distribution of elements.

Жүктеу (390KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Scanning profile of the elemental composition of the stainless steel – glass weld and a graph of changes in the concentration of chemical elements.

Жүктеу (689KB)
Метадеректер

Ескертпе

Presented by Academician of the RAS Yu. N. Kulchin


© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».